(57)【要約】【課題】ディスクブレーキにおいて、ブレーキ作動時にブレーキパッドの巻き込み作動によりブレーキアームに発生する接線方向の力を受けとめることができるディスクブレーキのブレーキトルクアンカーを提供する。【解決手段】基体と、その基体に対して球面軸受を介して全方向に自由度を有して旋回および揺動可能に支持された一対のブレーキアーム１と、基体側に設けたアクチュエータの作動により前記一対のブレーキアームの一端部を揺動・押圧し前記ブレーキアームの他端部に設置されたブレーキパッド４をディスクロータに押圧するように構成されたディスクブレーキにおいて、前記ブレーキアームと前記基体との間に、ブレーキ作動時にブレーキアームに発生する接線方向の力を受けるための力伝達部材６を設けたことを特徴とするディスクブレーキのトルクアンカー。【選択図】図３
2010190233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、その基体に対して球面軸受を介して全方向に自由度を有して旋回および揺動可能に支持された一対のブレーキアームと、基体側に設けたアクチュエータの作動により前記一対のブレーキアームの一端部を揺動・押圧し前記ブレーキアームの他端部に設置されたブレーキパッドをディスクロータに押圧するように構成されたディスクブレーキにおいて、前記ブレーキアームと前記基体との間に、ブレーキ作動時にブレーキアームに発生する接線方向の力を受けるためのトルクアンカーを設けたことを特徴とするディスクブレーキのトルクアンカー。
【請求項２】
前記トルクアンカーは、前記ブレーキアームの先端に二面幅部を形成し、両端に長穴を開けたトルクロッドの長穴部に、前記ブレーキアームの二面幅部をピンにて回転自在に組み込み、基体側に摺動材を挟み込んだ溝状のトルク受け面を形成し、前記トルクロッドを前記溝状のトルク受け面内に嵌め込んだ構成であることを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキのトルクアンカー。
【請求項３】
前記トルクアンカーは、前記基体側に穴をあけ、前記穴内に摺動材を内径に持つ防振ゴムを挿入し、前記防振ゴム内に球面軸受けを有するスライドピンを嵌入し、さらに前記球面軸受けの球面部にボルトを挿入し、該ボルトをブレーキアームに取り付けたことを特徴とする請求項１に記載のディスクブレーキのトルクアンカー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体側に設けたアクチュエータの作動により一対のブレーキアームの一端部を揺動・押圧し前記ブレーキアームの他端部に設置されたブレーキパッドをディスクロータに押圧挟持するように構成されたディスクブレーキにおいて、ブレーキ作動時にブレーキパッドの巻き込み作動によりブレーキアームに発生する接線方向の力を受けとめることができるディスクブレーキのブレーキトルクアンカーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両において使用されるディスクブレーキ装置にあって、特に鉄道車両用のディスクブレーキ（鉄道車両用キャリパブレーキ）では、ブレーキが取り付けられるばね上とディスクロータが取り付けられるばね下との相対移動が大きいことから、これに対応できる機構が要求され、一般的には大きな相対移動に容易に適応できるリンクの連結による梃子式のブレーキが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３１５４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来例について、図１０を参照して構成を簡単に説明すると、この鉄道ディスクブレーキ装置（鉄道車両用キャリパブレーキ）は、ディスクＤを挟圧するところのブレーキパッドを取着したブレーキヘッド２０７、２０７がそれぞれ取り付けられた２つのキャリパレバー（ブレーキアーム）２０６、２０６と、進出方向または退避方向の少なくともいずれか一方へ駆動される可動ロッド２１５を備えるアクチュエータ２１４を備えており、また、このディスクブレーキ装置２０１は、可動ロッド２１５に枢結される回転伝達アーム２１６と、この回転伝達アーム２１６に係合する伸縮軸２１０を備えている。この装置では、アクチュエータ２１４の進出に伴う回転伝達アーム２１６の押出し回転により、ネジ機構によってネジ体２１３が外方へ押し出されて、ブレーキアーム２０６、２０６を支持ピン２０５の回りにて揺動させ、ブレーキパッドを取着したブレーキヘッド２０７、２０７がディスクＤを挟圧して、ブレーキ動作が行われる。ブレーキパッドが摩耗すると、回転伝達アーム２１６の超過ストロークにより、基体に固定された隙間調整棒２２１にカム板２１９の切欠部２２０の端部が接触して、ウォームギヤ２１７が回転し、隙間調整ギヤ２１８が回転して自動隙間調整がなされる。
【０００５】
前記従来例のものでは、可動ロッド２１５の進出動作は、回転伝達アーム２１６を介して伸縮軸２１０の伸張動作に変換され、かつ、その力を増力されてキャリパレバー２０６、２０６に伝達されることとなっている。しかも、増力変換機構を構成する回転伝達アーム２１６に、カム板２１９、切欠部２２０、ウォームギヤ２１７、隙間調整ギヤ２１８等からなる隙間調整機構が設けられているため、ディスクＤとブレーキパッドとの隙間を自動調整できる高機能なディスクブレーキ装置２０１のコンパクトな構成が提供できる。
【０００６】
ところで前記した従来型鉄道車両用キャリパブレーキでは、ブレーキパッドが取りつけられるバネ上とディスクが取りつけられるバネ下との相対変位が大きいため、ボディ（基体）とキャリパレバー（ブレーキアーム）の支点（テコ部）に球面軸受を設けて自由度を持たせ、ディスクの倒れ等に対応している。
しかし、球面軸受を使用しライニング（ブレーキパッド）が自由にディスクロータ面に追従できるようにすると、この球面軸受の作用によりブレーキパッドはあらゆる方向に自由に動くことができる一方、振動等が加わるとブレーキパッドがどの方向に向くか判らない等の問題が生じる。
また、基体とブレーキアームとの支点に球面軸受を使用しており、ブレーキアームの動きに自由度があるため、ブレーキ作動時にブレーキパッド側に発生するブレーキ接線力をブレーキアーム側でしっかりと受け止めることができないという問題点がある。さらに、ディスクロータとブレーキパッド間に倒れが発生すると、ブレーキパッド（摩擦材）の引きずり、摩耗、破損等の原因につながる恐れがある。
【０００７】
そこで本発明は、ディスクブレーキ（鉄道車両用キャリパブレーキ）において、ブレーキ作動時にブレーキパッド側に発生するブレーキ接線力（ブレーキパッド巻き込み作用）によってブレーキアームに発生するモーメントを受けるための力伝達部材（トルク受け）をブレーキアームと基体との間に設け、この構成により接線方向の力（モーメント）を確実に受け止めることができるブレーキトルクアンカーを提供することを目的とする。このブレーキトルクアンカーによる接線力の受け止め作用によりブレーキパッドの偏摩耗を抑制することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このため本発明は、本発明が採用した課題を解決するための手段は、
基体と、その基体に対して球面軸受を介して全方向に自由度を有して旋回および揺動可能に支持された一対のブレーキアームと、基体側に設けたアクチュエータの作動により前記一対のブレーキアームの一端部を揺動・押圧し前記ブレーキアームの他端部に設置されたブレーキパッドをディスクロータに押圧するように構成されたディスクブレーキにおいて、前記ブレーキアームと前記基体との間に、ブレーキ作動時にブレーキアームに発生する接線方向の力を受けるための力伝達部材を設けたことを特徴とするディスクブレーキのトルクアンカーである。
また、前記力伝達部材は、前記ブレーキアームの先端に二面幅部を形成し、両端に長穴を開けたトルクロッドの長穴部に、前記ブレーキアームの二面幅部をピンにて回転自在に組み込み、基体側に摺動材を挟み込んだ溝状のトルク受け面を形成し、前記トルクロッドを前記溝状のトルク受け面内に嵌め込んだ構成であることを特徴とするディスクブレーキのトルクアンカーである。
また、前記力伝達部材は、前記基体側に穴をあけ、前記穴内に摺動材を内径に持つ防振ゴム（環ブッシュ）を挿入し、前記防振ゴム内に球面軸受けを有するスライドピンを嵌入し、さらに前記球面軸受けの球面部にボルトを挿入し、該ボルトをブレーキアームに取り付けたことを特徴とするディスクブレーキのトルクアンカーである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の第１実施例では、力伝達部材を構成するトルク受け部に摺動材を貼り付けることにより、ブレーキ接線力の力を受けながら車輪の揺動に追従できる。
また、第２実施例では、トルク受け用ピンとして、球面軸受けを配置したスライドピンをボルトにスライド自由に構成したことにより、ブレーキ作動時にブレーキアームやブレーキアームに取り付けたボルトは球面軸受けを介して回転するが、スライドピンは球面軸受けの作用により直線運動になり防振ゴム部をスライドする。この作動によりブレーキ接線力をスライドピンを介して、サポート内防振ゴムに確実に伝達できる。
また、ブレーキ中に車輪の揺動などによりブレーキアームが揺動しても、スライドピンが摺動材によって保持されているため、スライドピンはスティクすることなく、ブレーキアームの動きにあわせてスライドしながらブレーキ接線力を基体に確実に伝達することができる。即ちブレーキアームの動きに追従してトルクを受圧することができる。
等々の特有の優れた作用効果を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は本発明の第１実施例に係るディスクブレーキの側面図である。
【図２】図２は図１中のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図３はブレーキアームの先端部に取り付けた力伝達部材の分解斜視図である。
【図４】図４はブレーキアームの先端部に取り付けた力伝達部材の組立状態を説明する分解斜視図である。
【図５】図５はブレーキせ接線力の伝わりかたを説明する説明図である。
【図６】図６は第２実施例に係るディスクブレーキの側面図である。
【図７】図７は図６中のＢ−Ｂ断面図である。
【図８】図８は図７中のＣ部拡大図である。
【図９】図９はスライドピンに設けた球面軸受けにボルトを取り付け、そのボルトをブレーキアーム１の端部に螺合した状態の断面図である。
【図１０】図１０〔Ａ〕〜〔Ｄ〕は従来の鉄道車両用キャリパブレーキの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、基体と、その基体に対して球面軸受を介して全方向に自由度を有して旋回および揺動可能に支持された一対のブレーキアームと、基体側に設けたアクチュエータの作動により前記一対のブレーキアームの一端部を揺動・押圧し前記ブレーキアームの他端部に設置されたブレーキパッドをディスクロータに押圧するように構成されたディスクブレーキにおいて、前記ブレーキアームと前記基体との間に、ブレーキ作動時にブレーキアームに発生する接線方向の力を受けるための力伝達部材を設けたことを特徴とするディスクブレーキのトルクアンカーである。
【実施例１】
【００１２】
以下、本発明に係るディスクブレーキの好適な実施例を図面に基づいて説明すると、図１は本発明の第１実施例に係るディスクブレーキの側面図であり、図２は図１中のＡ−Ａ断面図、図３はブレーキアームの先端部に取り付けた力伝達部材の分解斜視図、図４はブレーキアームの先端部に取り付けたトルクを受けるための力伝達部材の組立状態を説明する分解斜視図、図５はブレーキ接線力の伝わりかたを説明する説明図である。
【００１３】
図１、図２を参照して第１実施例に係るディスクブレーキの概略的な構成を説明すると、同キャリパブレーキは、図示せぬディスクロータに対向して配置された一対のブレーキアーム１を備えており、このブレーキアーム１はキャリパブレーキの基体２に対して軸３を中心に揺動できるように軸支持されている。ブレーキアーム１の図中下端には公知のブレーキパッド４が取りつけられており、またブレーキアーム１の図中上端にはブレーキアーム１を拡開作動する公知のアクチュエータ５が結合されている。さらに図２に示すようにブレーキアーム１と基体２との連結部にはブレーキアームのトルクを受けるための力伝達部材（トルクアンカー）６が配置されている。
【００１４】
この力伝達部材６の詳細を図３、図４を参照して説明する。
力伝達部材６は、図３に示すようにブレーキアーム１の端部に形成した凹部（以下二面幅部と言う）７と、この二面幅部７に嵌合するトルクロッド８と、基体２側に構成した溝状のトルク面９と、このトルク面９に取り付けられる摺動材１０とによって構成されている。基体２側に構成したトルク面９は図に示すように一対のブレーキアームの間に対応する位置に配置されており、トルク面９には摺動材１０が接着材等の適宜固定手段により取り付けられている。そして対向する摺動材１０の間にはトルクロッド８が嵌合され、さらにトルクロッド８の両端に形成した長孔８ａを介してトルクロッド８はピン１１によりブレーキアーム１に枢着されている。
【００１５】
上記構成からなるディスクブレーキの作動を説明する。
このキャリパブレーキでは公知のアクチュエータ５を作動するとブレーキアーム１の上端が軸３を中心に拡開方向に移動し、これに伴ってブレーキアーム１の下端に設けたブレーキパッド４がディスクロータを押圧・挟持してブレーキを働かせることができる。
【００１６】
ブレーキ作動すると、球面軸受けを介して基体に取り付けられているブレーキアームは図５中Ｃ矢印に示す方向に揺動するとともに、ブレーキパッド４には図５中Ａ矢印で示す方向にブレーキ接線力が働く。この接線力Ａはブレーキアームを保持している球面軸受け１２を介してブレーキアームの他端に働き、ブレーキアーム１を図５中Ｂ矢印方向に移動させる力となる。このＢ矢印方向の接線力は前述したトルクロッド８、摺動材１０、トルク面９を介して基体２で受け止められる。即ち、前記Ｂ矢印方向の接線力はブレーキアーム１の二面幅部７を介してトルクロッド８に伝達され、トルクロッド８に伝達された力は基体２に設けたトルク面９に摺動材１０を介して伝達され、ブレーキ接線力によるブレーキアームの回転は阻止される。こうして、ブレーキアームに作用する回転モーメントは力伝達部材により確実に抑制され、ブレーキパッドの偏摩耗を防止することができる。
また、ブレーキ中に車輪の揺動などによりブレーキアームが揺動しても、トルクロッド８が摺動材１０によって保持されているため、トルクロッド８はスティクすることなく、ブレーキアームの動きにあわせてスライドしながらブレーキ接線力を基体に伝達することができる。
【実施例２】
【００１７】
続いて力伝達部材６の第２実施例を図面に基づいて説明する。
図６は本発明の第２実施例に係るディスクブレーキの側面図であり、図７は図６中のＢ−Ｂ断面図、図８は図７中のＣ部拡大図、図９はスライドピンの端部に設けた球面軸受けにボルトを取り付け、そのボルトをブレーキアーム１の端部に螺合した状態の断面図である。
第２実施例に係るディスクブレーキの概略的な構成を説明する。なお、図中第１実施例と同じ部材には同一符号を使用する。
【００１８】
キャリパブレーキは、第１実施例と同様に図示せぬディスクロータに対向して配置された一対のブレーキアーム１を備えており、このブレーキアーム１はキャリパブレーキの基体２に対して軸３を中心に揺動できるように軸支持されている。ブレーキアーム１の図中下端には公知のブレーキパッド４が取りつけられており、またブレーキアーム１の図中上端にはブレーキアーム１を拡開作動する公知のアクチュエータ５が結合されている。さらに図７に示すようにブレーキアーム１と基体２との連結部には、それぞれのブレーキアーム用の力伝達部材６が配置されている。
【００１９】
図７中、上下二つの力伝達部材は共通の構成を有しているため、ここでは一方側の力伝達部材の詳細構成を図８、図９を参照して説明する。
力伝達部材６は、基体２側に形成した穴２１内に取り付けた筒状の防振ゴム２２を有している。この防振ゴム２２内面には摺動材２３が設けられており、この摺動材２３にスライドピン２４が保持されている。スライドピン２４の端部には球面軸受け２５が回転自在に取り付けられており、この球面軸受け２５にボルト２６がボルト軸方向への移動が可能なように取り付けられており、さらに前記ボルト２６は図９に示すようにブレーキアーム１の端部に螺合される。
【００２０】
上記構成からなるディスクブレーキの作動を説明する。
このキャリパブレーキではアクチュエータ５を作動するとブレーキアーム１の上端が軸３を中心に拡開方向に移動し、これに伴ってブレーキアーム１の下端に設けたブレーキパッド４がディスクロータを押圧・挟持してブレーキを働かせることができる。
【００２１】
ブレーキ作動すると、ブレーキパッド４には第１実施例と同様にブレーキ接線力が働き、この接線力は前述した図５に示すものと同様にブレーキアーム１を保持している球面軸受けを介してブレーキアーム１の他端に働き、ブレーキアーム他端を図５中Ｂ方向に移動させる力となる。この接線力は前述した第２実施例に係る力伝達部材６を介して基体２で受け止められる。
即ち、接線力Ｂはブレーキアームの端部に取り付けたボルト２６→球面軸受け２５を介してスライドピン２４に伝達され、さらにスライドピン２４に伝達された接線力は基体に設けた摺動材２３、防振ゴム２２を介して基体２に伝達される。こうして、ブレーキアームに作用する回転モーメントは力伝達部材により確実に抑制され、ブレーキパッドの偏摩耗を防止することができる。
また、ブレーキ中に車輪の揺動などによりブレーキアームが揺動しても、スライドピンが摺動材によって保持されているため、スライドピンはスティクすることなく、ブレーキアームの動きにあわせてスライドしながらブレーキ接線力を基体に伝達することができる。
【００２２】
なお、力伝達部材６は、上記例では、ブレーキアーム１の一端（図中上端）に配置してあるが、同様の作用を達成できるのであれば、ブレーキアーム１の適宜位置に配置することも可能である。但し、力伝達部材６で受けるトルクをできるだけ小さくするには、ブレーキアーム１を軸支する球面軸受１２から出来るだけ遠い位置に配置することが望ましい。また、力伝達部材６の形状も図示したものに限定されることはなく、ブレーキアーム１の回転モーメントを受け止める形状であれば、どのような形状でも採用することができる。
【００２３】
以上、本発明の実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、力伝達部材６の形状、防振ゴムの材質、形状等を適宜変更することができる。実施例に記載の諸元はあらゆる点で単なる例示に過ぎず限定的に解釈してはならない。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明は、鉄道用ブレーキキャリパに利用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１      ブレーキアーム
２      基体
３      軸
４      ブレーキパッド
６      力伝達部材
７      二面幅部
８      トルクロッド
８ａ    長孔
９      トルク面
１０      摺動材
１１      ピン
１２      球面軸受け
２１      穴
２２      防振ゴム
２３      摺動材
２４      スライドピン
２５      球面軸受け
２６      ボルト
【図１】
2010190233.tif 000003
【図２】
2010190233.tif 000004
【図３】
2010190233.tif 000005
【図４】
2010190233.tif 000006
【図５】
2010190233.tif 000007
【図６】
2010190233.tif 000008
【図７】
2010190233.tif 000009
【図８】
2010190233.tif 000010
【図９】
2010190233.tif 000011
【図１０】
2010190233.tif 000012